SU463945A1

SU463945A1 - Device for optimal control

Info

Publication number: SU463945A1
Application number: SU1852740A
Authority: SU
Inventors: Вячеслав Константинович Никишев
Original assignee: Военная Артиллерийская Ордена Ленина Краснознаменная Академия Им.М.И.Калинина
Priority date: 1972-12-02
Filing date: 1972-12-02
Publication date: 1975-03-15

Description

1one

Устройство относитс к системам автоматического управлени автономными объектами с использованием вычислителей.The device relates to automatic control systems for autonomous objects using calculators.

Известны устройства дл оптимального управлени , содержащие вычислитель необходимых воздействий и подключенный к нему вычислитель компенсирующих воздействий, соединенный через корректирующий блок с сумматором обоих воздействий.Devices for optimal control are known, comprising a calculator of necessary actions and a compensating effects calculator connected to it, connected via a correction unit with an accumulator of both actions.

Однако при ограниченном быстродействии вычислителей и бол,ьшом количестве команд снижаетс быстродействие устройства.However, with a limited speed of calculators and a large number of commands, the speed of the device decreases.

Предлагаемое устройство отличаетс от известных тем, что в нем установлены соединенный со входами вычислител необходимых управл ющих воздействий конечный автомат коррекции координат, подключенный к нему конечный автомат добавочных сигналов и дополнительный сумматор, входы которого соединены с выходами вычислител необходимых управл ющих воздействий и конечного автомата добавочных сигналов, а выходы - со входами блока задержки и выходного сумматора , что повыщает быстродействие устройства .The proposed device differs from the known finite automatic coordinate correction machine connected to the inputs of the calculator of necessary control actions, the additional signal finite machine connected to it, and an additional adder whose inputs are connected to the outputs of the calculator of necessary control actions and the additional signal finite machine and the outputs - with the inputs of the delay unit and the output adder, which increases the speed of the device.

На чертеже представлена блок-схема предлагаемого устройства.The drawing shows a block diagram of the proposed device.

Устройство содержит вычислитель 1 необходимых управл ющих воздействий, представл ющий собой синхронный конечный автомат The device contains the calculator 1 of the necessary control actions, which is a synchronous finite state machine

(без пам ти) дл получени квазиоптимальных управл ющих воздействий дл заранее выбранных квадратов управлений на фазовой плоскости, конечный автомат 2 (без пам ти) коррекции координат дл выделени дополнительных координат внутри выбранного квадрата управлени , соединенный со входами вычислител 1, конечный автомат 3 добавочных сигналов дл получени добавочных сигналов до оптимальных управл ющих воздействий, соединенный с выходом конечного автомата 2 коррекции координат, дополнительный сумматор 4 дл получени оптимального управл ющего воздействи , соединенный с выходами автоматов 1 и 3, вычислитель 5 компенсирующих воздействий, представл ющий собой синхронный конечный автомат дл получени дополнительных управл ющих воздействий по текущей координате и выходному сигналу с выхода сумматора 4 через блок задержки 6, корректирующий блок 7, подключенный к выходу автомата 5 и состо щий из сумматора 8 с линией задержки 9 дл учета предыдущего действи возмущений; сумматор 4 и корректирующий блок 7 подключены к выходному сумматору 10.(without memory) for obtaining quasi-optimal control actions for preselected control squares in the phase plane, finite state machine 2 (without memory) coordinate correction for extracting additional coordinates inside the selected control square, connected to inputs of calculator 1, finite state machine 3 additional signals for receiving additional signals for optimal control actions, connected to the output of the coordinate correction finite automaton 2, additional adder 4 for obtaining optimal control the output, connected to the outputs of automata 1 and 3, the calculator 5 of compensating actions, which is a synchronous finite state machine for obtaining additional control actions on the current coordinate and the output signal from the output of the adder 4 through the delay block 6, the correction unit 7 connected to the output of the automaton 5 and consisting of an adder 8 with a delay line 9 to take into account the previous action of the disturbances; the adder 4 and the correction unit 7 are connected to the output adder 10.

Работа устройства заключаетс в следующем .The operation of the device is as follows.

По таблице переходов и выходов строитс вычислитель 1 необходимых управл ющихAccording to the table of transitions and outputs, the calculator 1 is constructed of the necessary control

воздействий, который по измеренным координатам и такту работы определ ет необходимое управл ющее воздействие. Кроме того, он вырабатывает сигналы дл изменени внутреннего состо ни вычислител 5 компенсирующих воздействий, вырабатывающий по текущей координате и внутреннему состо нию компенсирующие управл ющие воздействи дл компенсации действи внешнего возмущающего момента. Причем внутреннее состо пие автомата 5 измен етс через такт работы устройства (с помощью блока задержки 6). Это делаетс дл определени разности между требуемой и текущей координатами.influences, which, by measured coordinates and tact of operation, determines the necessary control action. In addition, it generates signals for changing the internal state of the calculator 5 compensating actions, producing compensating control actions for the current coordinate and internal state to compensate for the external disturbing moment. Moreover, the internal state of the automaton 5 is changed through the operation cycle of the device (using the delay unit 6). This is done to determine the difference between the desired and current coordinates.

Дополнительные компенсирующие воздействи с выхода автомата 5 подаютс на сумматор 8 и через линию задержки 9 через такт работы устройства - обратно на вход сумматора 8 дл суммировани дополнительных компенсирующих воздействий, которые учитывают предыдущие действи возмущений. В дальнейшем с выхода вычислител необходимые управл ющие воздействи через дополнительный сумматор 4 и с выхода корректирующего блока 7 управл ющие и компепсирующие воздействи подаютс на выходной сумматор 10 дл образовани общего управлени на объект.Additional compensating influences from the output of the automaton 5 are fed to the adder 8 and through the delay line 9 through the device operation cycle back to the input of the adder 8 for summing the additional compensating influences that take into account previous perturbation effects. Subsequently, from the output of the calculator, the necessary control actions via the additional adder 4 and from the output of the correction unit 7, the control and compaction effects are fed to the output adder 10 to form a common control on the object.

В вычислителе 1 необходимых управл ющих воздействий сопоставл ютс измеренные координаты с теми координатами, дл которых заранее рассчитаны оптимальные управл ющие сигналы, т. е. этот блок представл ет собой дешифратор, с его выхода выдаютс оптимальные сигналы дл тех координат, которые близки к измеренным. Конечный автомат 2 коррекции координат вырабатывает сигнал, пропорциональный величине несоответстви между координатами измеренными и теми, при которых заранее рассчитаны управл ющие воздействи в вычислителе 1. Конечный автомат 3 добавочных сигналов выдает сигнал, пропорциональный величине несоответстви , и дополн ет грубое оптимальное управление , вырабатываемое вычислителем 1 до более точной величины, соответствующей истинному оптимальному значению.In the calculator 1 of the required control actions, the measured coordinates are compared with those coordinates for which the optimal control signals are pre-calculated, i.e. this block is a decoder, and its output provides the optimal signals for those coordinates that are close to the measured ones. The coordinate correction machine 2 generates a signal proportional to the amount of mismatch between the coordinates measured and those for which the control actions in the calculator 1 are pre-calculated. to a more accurate value corresponding to the true optimal value.

Таким образом, устройство не вычисл ет по заложенному алгоритму оптимальные сигналы , а выдает сигналы, в основном, путем сравнени измеренных координат с теми значени ми , которые заложены в качестве опорных значений напр жений в автоматах 1 и 2, что повыщает его быстродействие. Причем дополнительные св зи в виде автоматов 2 и 3 можно увеличивать (подключать параллельно ) до получени необходимой точности получени оптимального управлени .Thus, the device does not calculate the optimal signals according to the algorithm, but generates signals mainly by comparing the measured coordinates with those values that are incorporated as reference voltage values in the automata 1 and 2, which improves its speed. Moreover, additional communications in the form of automata 2 and 3 can be increased (connected in parallel) until the necessary accuracy of obtaining optimal control is obtained.

Предмет изобретени Subject invention

Устройство дл оптимального управлени , содержащее вычислитель необходимых управл ющих воздействий и подключенный к блоку задержки вычислитель компенсирующих воздействий, соединенный через корректирующий блок с выходным сумматором, отличающеес тем, что, с целью повышени быстродействи устройства, в нем установлены соединенный со входами вычислител необходимых управл ющих воздействий конечный автомат коррекции координат, подключенный к нему конечный автомат добавочных сигналов и дополнительный сумматор, входы которого соединены с выходами вычислител необходимых управл ющих воздействий и конечного автомата добавочных сигналов, а выходы - со входами блока задержки и выходного сумматора .A device for optimal control, containing a calculator of necessary control actions and a calculator of compensating actions connected to the delay unit, connected via an adjusting unit to an output adder, characterized in that, in order to improve the speed of the device, it is connected to the inputs of the calculator of necessary control actions finite state machine for coordinate correction, a state machine for additional signals connected to it, and an additional adder whose inputs are connected Ina with the outputs of the calculator of the necessary control actions and the finite state machine of the additional signals, and the outputs with the inputs of the delay unit and the output adder.

1one